薄膜压力传感器的原理 压力传感器有哪几种

压力传感器有很多种,如压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器和电阻应变式压力传感器。目前应用最广泛的是压阻式压力传感器,它具有成本低、精度高、线性特性好等优点。什么是线性特征?压力的实际输入值在理想状态下与传感器的测量值一致,但在实际情况下会存在偏差,称为非线性误差。线性特性越好,测量值的偏差越小。

薄膜压力传感器的原理 压力传感器有哪几种

以下是几种常见传感器的工作原理:

& gt压阻压力传感器

压阻式压力传感器的工作原理是“压阻效应”。所谓压阻效应,是指当半导体受到应力时,由于应力引起的能带变化而使能谷的能量发生变化,从而使其电阻率发生变化,压力值由电阻率的变化反映出来的现象。

压阻式传感器又称扩散硅压阻式压力传感器。压力直接作用于传感器的膜片,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,从而改变传感器的电阻值。在电子电路检测到这种变化后,它转换并输出对应于该压力的标准信号。

& gt感应压力传感器

电感式压力传感器的工作原理是随着电感线圈电感的变化来反映压力。

常见的感应压力传感器有气隙式和差动变压器式。气隙式是被测压力作用于膜片使其运动,引起差动电感线圈的磁阻变化,形成差动电感变化,通过电桥输出与被测压力对应的交流电压。气隙式电感式压力传感器体积小、结构简单,适合在有振动或冲击的环境中使用。差动变压器式的工作原理是侧压力作用在弹簧管上,使其产生与压力成正比的位移,同时带动连接在弹簧管端部的铁芯运动,使反向串联的两个对称次级绕组失去平衡,输出与被测压力成正比的电压。

& gt电容式压力传感器

电容式压力传感器的工作原理是利用电容传感元件将被测压力转换成一定量的电量输出的压力传感器。它具有输入能量低、动态响应高、自然效应小、环境适应性好等特点。

通常,圆形金属膜或金属化膜被用作电容式压力传感器的电极。当薄膜由于压力而变形时,薄膜和固定电极之间形成的电容发生变化,并且可以通过测量电路输出与电压具有一定关系的电信号。

& gt电压压力传感器

压电式压力传感器的工作原理大多基于正压电效应。所谓压电效应是指当介质受到固定方向的外力作用时,内部发生极化现象,两个表面同时产生符号相反的电荷。当外力移除时,晶体恢复到未充电状态;当外力方向改变时,电荷的极性也随之改变;介质上的应力产生的电荷量与外力的大小成正比。

压电式压力传感器有多种类型和型号,根据弹性敏感元件的形式和受力机理可分为膜片式和活塞式。膜片型主要由主体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑在主体上,并且隔膜将测量的压力传输到压电元件,然后压电元件输出能够反映测量的压力的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温。

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